高中物理电磁学综合复习题目

1、AONx yB24如图所示，在第一、四象限内有磁感应强度为B，方向垂直于坐标平面向里的匀强磁场；在第二、三象限内有水平向右的匀强电场。A为固定在x轴上的一个放射源，内有放射性元素。放射源沿x轴正方向释放出的一个粒子，恰好能打在y轴上的N点处。测得A、N到原点O的距离分别是l和2l，粒子的质量为m，电荷量为q。不考虑粒子的重力和射线粒子之间的相互作用。求：该粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径r；该粒子从放射源中射出时的动能Ek；已知该粒子从N点穿出磁场后恰好能垂直于x轴打在x轴上，求匀强电场的场强大小E。23在坐标系平面的第一象限内，有一个匀强磁场，磁感应强度大小恒为B0，方向垂直于平面，且随

2、时间作周期性变化，如同所示，规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正。一个质量为m，电荷量为的正粒子，在时刻从坐标原点以初速度沿x轴正方向射入，不计重力的影响，经过一个磁场变化周期T（未确定）的时间，粒子到达第一象限内的某点P，日速度方向仍与x轴正方向平行同向。则 （1）粒子进人磁场后做圆周运动的半径是多大? （2）若O、P连线与x轴之间的夹角为45°，则磁场变化的周期T为多大？ （3）若粒子运动轨迹恰好与y轴相切，试求P点的坐标。 12如图所示，用绝缘管制成的圆形轨道竖直放置，圆心与坐标原点重合，在1、2象限有垂直于纸面向外的匀强磁场，在第4象限有竖直向下的匀强电场，一个带电量为，质量

3、为的小球放在管中的最低点，另一个带电量也是，质量也是的小球从图中位置由静止释放开始运动。球在最底点处与相碰并粘在一起向上滑，刚好能通过最高点。不计一切摩擦，电量保持不变，轨道半径为，远大于轨道的内径，小球直径略小于管道内径，小球可看成质点。求 (1)在最低点碰后的共同速度； (2)电场强度： (3)若小球第二次到最高点时，刚好对轨道无压力，求磁感应强度。25.（18分）真空中有一半径为的圆形匀强区域，圆心为，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为，在距圆心处有一屏，垂直于纸面放置，为平行于纸面的半径，其沿长线与屏交于（如图所示），一个带负电的粒子以初速度沿的方向进入该圆形磁场区域，最后打在屏上的

4、点，、相距，不计粒子的重力 × × × × × × × × × × × × × ACDNMEB (1)求粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子的比荷； (2)若该粒子仍以初速度从点进入圆形磁场区域， 但方向与成600向右上方，粒子最后打在屏上的点，求粒子从到所经历的时间18.(17分)真空中有一半径为r的圆柱形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里，Ox为过边界上O点的切线，如图所示.从O点在纸面内向各个方向发射速率均为V0的电子，设电子间相互作用忽略，且电子在磁场中的偏转

5、半径也为r.已知电子的电荷量为e，质量为m.(1)速度方向分别与Ox方向夹角成60°和90°的电子，在磁场中的运动时间分别为多少?(2)所有从磁场边界射出的电子，速度方向有何特征?(3)设在某一平面内有M、N两点，由M点向平面内各个方向发射速率均为V0的电子.请设计一种匀强磁场分布，使得由M点发出的所有电子都能够会聚到N点.17.(16分)如图甲所示，MN为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔OO正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场。磁感应强度随时间的变化如图乙所示.有一群正离子在t0时垂直于M板从小孔O射入磁场，已知正离子质量为m、带电荷量为q，

6、正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为了T0.不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受重力.求：(1)磁感应强度B0的大小；(2)要使正离子从O孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v0的可能值.18.(18分)如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有沿-y方向的匀强电场，在第四象限 内有垂直于平面向外的匀强磁场.现有一质量为m，带电荷量为+q的粒子(重力不计)以初速度V0沿-x方向从坐标为(3l，l)的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O射出，射出时速度方向与y轴方向夹角为45°.求：(1)粒子从O点射出时的速度v和电场强度E；(2)粒子从

7、P点运动到O点过程所用的时间.17.(15分)如图所示，MN为一竖直放置足够大的荧光屏，距荧光屏左边l的空间存在着一宽度也为l、方向垂直纸面向里的匀强磁场.O为荧光屏上的一点，OO与荧光屏垂直，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(重力不计)以初速度V0从O点沿OO方向射入磁场区域.粒子离开磁场后打到荧光屏上时，速度方向与竖直方向成30°角. (1)求匀强磁场磁感应强度的大小和粒子打到荧光屏上时偏离O点的距离；(2)若开始时在磁场区域再加上与磁场方向相反的匀强电场(图中未画出)，场强大小为正，则该粒子打到荧光屏上时的动能为多少?14.(22分)如图(甲)所示，两平行金属板的板长不超过

8、0.2m，板间的电压u随时间t变化的ut图线如图(乙)所示，在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场，磁感应强度B=0.01T，方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子连续不断地以速度v0105 ms，沿两板间的中线OO平行金属板射入电场中，磁场边界MN与中线OO垂直.已知带电粒子的比荷108Ckg，粒子的重力和粒子间相互作用力均可以忽略不计.(1)在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场强度看作是恒定的.试说明这种处理能够成立的理由. (2)设t=0.1s时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘穿越电场射入磁场，求该带电粒子射出电场时速度的大小。(3)对于所有经过电场射入磁场的带

9、电粒子，设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d，试判断：d的大小是否随时间而变化?若不变，证明你的结论；若变，求出d的变化范围.17.(15分)如右图所示，竖直平行直线为匀强电场的电场线，电场方向未知，A、B是电场中的两点，AB两点的连线长为l且与电场线所夹的锐角为.一个质量为m，电荷量为-q的带电粒子以初速度v0。从A点垂直进入电场，该带电粒子恰好能经过B点.不考虑带电粒子的重力大小.(1)根据你学过的物理学规律和题中所给的信息，对反映电场本身性质的物理量(例如电场方向)，你能作出哪些定性判断或求得哪些定量结果?(2)若仅知道带电小球的电荷量-q、初动能Ek0以及AB两点的连线

10、与电场线所夹的锐角三个量，对反映电场本身性质的物理量，你能求得哪些定量结果?18.(16分)如右图，在广阔的宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域，以MN为界，上部分的匀强磁场的磁感应强度为B1，下部分的匀强磁场的磁感应强度为B2，B12B22B0，方向相同，且磁场区域足够大.在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态，宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为m、带电荷量为-q的球，发现球在界线处速度方向与界线成60°角，进入下部分磁场，然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时，刚好又接住球而静止.求：(1)小球在两个磁场中运动的轨道半径大小(仅用h表示)和小球的速度；(2)宇航

11、员的质量(用已知量表示).18.(17分)如右图所示，相距为d的L1和L2两个平行虚线是上下两个匀强磁场的边界.L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场.M、N两点都在L2上.M点有一放射源，其放射性元素衰变前原子核的质量为m，放出一个质量为m1、带电荷量为-q的粒子，产生的新原子核质量为m2.放出的粒子以初速度v与L2成30°角斜向上射入，经过一段时间恰好斜向上通过N点(不计重力).求：(1)该原子核发生衰变过程中释放的核能；(2)说明过N点的速度大小和方向，并求从M到N的时间及路程；(3)若从M点射出的速度大小变为2v，粒子还能否经过N点?(计算说明)22.(

12、13分)如图所示，一质量M8 kg的长木板B和质量m2kg的小物体A以相同的速度v05 ms沿光滑水平面向右运动，已知A、B间的动摩擦因数=0.2，B的右端有一固定的竖直挡板，B与竖直挡板的碰撞时间极短，B碰后以原速率返回(设B板足够长)，求：(1)碰后A、B再次稳定后的速度；(2)碰后到A、B速度不再发生变化的瞬间，B板与竖直挡板的距离；(3)若碰后A没从B上掉下来，则B的长度至少多长?23.(17分)如图所示，在宽L=10 cm的有界区域里存在相互正交的匀强电场和匀强磁场，MN为与电场线平行且距匀强电、磁场右侧边界d15 cm的荧光屏.一束带正电的粒子以垂直于电磁场的水平速度射入场中而不改

13、变方向打在荧光屏上的O点.当去掉电场时粒子穿过磁场时运动方向偏离原方向5cm，不计粒子所受重力，求：(1)粒子打在荧光屏上的点距O点多远?(2)如果仅去掉磁场，粒子穿过电场时偏离原运动方向多远?最后打在荧光屏上的点距O点多远?19.(10分)如右图所示，abcd为质量M=2 kg的导轨，放在光滑绝缘的水平面上，另有一根质量m0.6 kg的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上，PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱e、f，导轨处于匀强磁场中，场以OO为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感应强度都为B0.8T.导轨的bc段长l0.5 m，其电阻r0.4，金属棒的电阻R0.2，其余电阻均可不计

14、，金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.2若导轨上作用一个方向向左、大小为F2 N的水平拉力，设导轨足够长，g取10ms2.试求：(1)导轨运动的最大加速度；(2)流过导轨的最大电流.17.(13分)如右图所示，MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，匀强磁场的磁感线垂直导轨平面.导轨左端接阻值R=1.5 的电阻，电阻两端并联一电压表，垂直导轨跨接一金属杆ab，ab的质量m0.1 kg，电阻r=0.5 .ab与导轨间动摩擦因数0.5，导轨电阻不计.现用F0.7 N的恒力水平向右拉ab，使之从静止开始运动，经时间t2 s后，ab开始做匀速运动，此时电压表示数U0.3 V.重力加速度g10 ms2.求：(1)ab匀速运动时，外力F的功率；(2)ab杆加速过程中，通过R的电荷量；(3)ab杆加速运动的距离.22.(12分